中華人民共和國船舶檢驗局
[拼音]:kongfu zhongliba
[英文]:hollow gravity dam
在重力壩壩體內沿壩軸線方向佈置大型縱向空腹的壩。這是近數十年發展起來的一種新壩型(見圖)。空腹重力壩的優點是:
(1)壩體空腔對減少壩基揚壓力及改善壩基應力有利,因而壩體混凝土量可較實體重力壩節省20%~30%;
(2)節省了壩基開挖量;
(3)便於散熱;
(4)有的壩體空腔內可以佈置水電站廠房,特別是當河谷狹窄,洪水流量大,下游水位變幅大,佈置地面廠房困難時,有其優越性。缺點是:
(1)施工複雜,有倒懸模板;
(2)空腔周圍易出現拉應力,為摸清裹a href='http://www.baiven.com/baike/225/315630.html' target='_blank' >透納樸αψ刺枳鞔罅考撲愫湍P褪匝椋孩鄹紙鈑昧拷鮮堤逯亓Π傭啵狐/p>
(4)壩內廠房執行條件不如地面廠房好。
空腹重力壩的空腹下面一般不設底板,但當空腹內佈置水電站時,在空腹底部設定底板。空腹的淨跨約佔壩底寬的1/3。壩的前、後腿寬度大致相等。頂拱常採用橢圓形或複合圓弧形。空腹壩的開孔率,即空腹面積與壩體剖面面積之比,一般為9%~28%。壩體所受荷載由前後腿傳至地基。
關於壩體的穩定和應力計算,首先可按實體重力壩初步擬定斷面,然後設定空腔。為保持穩定,空腔所節約的混凝土量一般應與揚壓力減少幅度相適應。空腹重力壩的應力比較複雜,可用有限元法和結構模型試驗等進行計算研究。根據中國幾個工程的研究分析,有以下幾點規律:
(1)由於空腔頂部以上壩體重心偏於上游,故空腹壩的前腿承擔了壩體大部分重量;
(2)空腹頂部以上水壓力基本上與後腿剪力平衡,空腹頂部以下的水壓力基本上與前腿剪力平衡,故前腿剪應力較大,應適當加強;
(3)空腹周邊應力與空腹形狀有關,調整空腹形狀,有可能做到空腹周邊不出現拉應力或拉應力很小;
(4)壩踵應力是大壩安全的關鍵。判別壩體安全的標準是:經計算或試驗,壩基以上3m處不出現拉應力。
奧地利人於 20世紀 50年代修建了三座空腹重力壩,其中大繆爾多爾-費爾塞壩,壩高46.5m。在60年代,葡萄牙人修建了壩高為 57m的卡臘帕特洛壩等空腹重力壩。
1961年建成的江西上猶江水電站擁有中國第一座空腹重力壩,壩高67.5m,電站廠房設於壩內。1958~1970年中國設計和科研人員對空腹重力壩壩體作了大量的試驗研究工作,摸清了壩體應力分佈規律。1970年以後,空腹重力壩的建設在中國取得了很大進展,象楓樹壩壩、牛路嶺壩和大化壩等相繼建成,其壩高依次為95.3m、90.5m和78.5m等。